监控摄像机镜头分类及故障排除过程

    镜头作为安防前端的必备产品，想必大家都在熟悉不过了。它是安防监控系统安装工作中必不可少的前端组成部分。监控系统高性能的实现有赖于摄像机和镜头的完美搭配，而在监控项目中，如果用户或施工人员的专业技术不足，摄像机及镜头选型安装存在不合理，将直接会影响到系统的整体效果。

    监控摄像机镜头的分类

    监控摄像机镜头的的种类有许多种，每一种镜头都有其特点。根据功能与结构的不同，这些镜头的价格相差非常大，如电动变焦镜头要比普通定焦镜头的价格高约10倍，因此，只有正确了解各种镜头的特性，才能更加灵活地选择镜头。

    A、固定光圈定焦镜头

    固定光圈定焦镜头是相对较为简单的一种镜头，该镜头上只有一个可手动调整的对焦调整环(环上标有若干距离参考值)，左右旋转该环可使成在CCD靶面上的像最为清晰，此时在监视器屏幕上得到图像也最为清晰。

    由于是固定光圈镜头，因此在镜头上没有光圈调整环，也就是说该镜头的光圈是不可调整的，因而进入镜头的光通量是不能通过简单地改变镜头因素而改变，而只能通过改变被摄现场的光照度来调整，如增减被摄现场的照明灯光等。这种镜头一般应用于光照度比较均匀的场合，如室内全天以灯光照明为主的场合，在其他场合则需与带有自动电子快门功能的CCD摄像机合用(当然，目前市面上绝大多数的CCD摄像机均带有自动电子快门功能)，通过电子快门的调整来模拟光通量的改变。

    B、手动光圈定焦镜头

    手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环，其光圈调整范围一般可从F1.2或F1.4到全关闭，能很方便地适应被摄现场的光照度，然而由于光圈的调整是通过手动人为地进行的，一旦摄像机安装完毕，位置固定下来，再频繁地调整光圈就不那么容易了，因此，这种镜头一般也是应用于光照度比较均匀的场合，而在其他场合则也需与带有自动电子快门功能的CCD摄像机合用，如早晚与中午、晴天与阴天等光照度变化比较大的场合，通过电子快门的调整来模拟光通量的改变。

    C、自动光圈定焦镜头

    自动光圈定焦镜头在结构上有了比较大的改变，它相当于在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个由齿轮啮合传动的微型电动机，并从其驱动电路上引出3芯或4芯线传送给自动光圈镜头，至使镜头内的微型电动机相应做正向或反向转动，从而高速光圈的大小。自动光圈镜头又分为含放大器(视频驱动型)与不含放大器(直流驱动型)两种规格。

    D、手动变焦镜头

    顾名思义，手动变焦镜头的焦距是可变的，它有一个焦距调整环，可以在一定范围内调整镜头的焦距，其变比一般为2~3倍，焦距一般在3.6~8mm。在实际工程应用中，通过手动调节镜头的变焦环，可以方便地选择监视现场的视场角，如：可选择对整个房间的监视或是选择对房间内某个局部区域的监视。当对于监视现场的环境情况不十分了解时，采用这种镜头显然是非常重要的了。

    对于大多数电视监控系统工程来说，当摄像机安装位置固定下来后，再频繁地手动变焦是很不方便的，因此，工程完工后，手动变焦镜头的焦距一般很少再去调整，而仅仅起到定焦镜头的作用。因而手动变焦镜头一般用在要求较为严格而用定焦镜头又不易满足要求的场合。但这种镜头却受到工程人员的青睐，因为在施工调试过程中使用这种镜头，通过在一定范围的焦距调节，一般总可以找到一个可使用户满意的观测范围(不用反复更换不同焦距的镜头)，这一点在外地施工中尤为显得方便。

    E、自动光圈电动变焦镜头

    此种镜头与前述的自动光圈定焦镜头相比另外增加了两个微型电动机，其中一个电动机与镜头的变焦环啮合，当其受控而转动时可改变镜头的焦距(Zoom);另一个电动机与镜头的对焦环啮合，当其受控而转动时可完成镜头的对焦(Focus)。由于该镜头增加了两个可遥控调整的功能，因而此种镜头也称作电动两可变镜头。

    自动光圈电动变焦镜头一般引出两组多芯线，其中一组为自动光圈控制线，其原理和接法与前述的自动光圈定焦镜头的控制线完全相同;另一组为控制镜头变焦及对焦的控制线，一般与云台镜头控制器及解码器相连。当操作远程控制室内云台镜头控制器及解码器的变焦或对焦按钮时，将会在此变焦或对焦的控制线上施加一个或正或负的直流电压，该电压加在相应的微型电动机上，使镜头完成变焦及对焦调整功能。

    F、电动三可变镜头

    此种镜头与前述电动两可变镜头结构相差不多，只是将对光圈调整电动机的控制由自动控制方式改为由控制器来手动控制，因此它也包含了3个微型电动机，引出一组6芯控制线与云台镜头控制器及解码器相连。常见的有6倍、10倍和12倍等几种规格。

    需要说明的是，变焦镜头的"倍率"与焦距是两个不同的概念，有些人往往混淆两者的含义，认为倍率越高则看得越远。其实，倍率是变焦镜头的最长焦距与最短焦距之比，是一个相对值。例如，同样是6倍镜头，市面上常见的就有6~36mm、7~42mm、8~48mm和8.5~51mm等多种不同厂家的不同品种，其中8.5~51mm镜头的远视特性显然比6~36mm镜头的远视特性要好，但它的近视(广角)特性却不如6~36mm镜头好。

    现在一体化摄像机把成像电路和可变镜头做在一体形成一个整体，使得应用起来更方便、实用。

    监控摄像机镜头故障解除

    1.摄像机与镜头成像尺寸不匹配

    镜头成像尺寸大于摄像机芯片尺寸，可以正常成像，但镜头的视场角会小于标称的视场角;但如果镜头成像尺寸小于摄像机芯片尺寸，监控画面四周会出现暗角。

    2.摄像机与镜头接口不匹配

    接口的不匹配影响镜头的第二组点到摄像机芯片的距离，实际焦距也就不是镜头标称的焦距，导致无法聚焦。标准枪式摄像机接口与镜头接口应同为C接口或CS接口;C接口镜头安装到CS接口摄像机上必须加转接环;CS接口镜头不可以安装到C接口摄像机上。常见枪式摄像机接口通常设计成CS接口，既可以接CS接口镜头也可以加转接环接C接口镜头。

    3.摄像机与镜头光圈工作驱动方式或者电压不匹配

    自动光圈镜头通常分为DC驱动和视频驱动，二者工作电压并不完全相同，这种不匹配会导致镜头光圈无法正常打开，自然也就无法成像。AVENIR ETOKU精工技术工程师提醒大家，使用自动光圈镜头时应把摄像机上的光圈转换器打到镜头标称的驱动方式一侧，并且保证摄像机的输出电压在光圈的工作电压之内。

    4.连线问题，错接或者接口松动

    监控摄像机和镜头以及显示器之间会有各种连线(如果是带云台、控制器的设备连线更多)，这些连线如果接错或者松动，也会造成系统不能正常工作，这里也提醒大家安装之前要仔细阅读设备的使用说明书。

    导致监控图像画面不清晰的主要原因：

    1.电子信号干扰

    摄像机内部是一个高度集成的系统，较容易受到外部电子信号的干扰。如果监控画面会出现跳动或者条纹状，则有可能是摄像机受到干扰，安装时注意要远离电子信号干扰源。

    2.聚焦没有调清楚

    镜头变焦调节后要对应调节聚焦，在一定的景深范围内(有时可能会很小)都是可以聚焦清楚的，如果没有聚焦清楚可能是聚焦没有调节到最佳位置。

    3.镜片有脏物

    镜片上有脏物会直接导致监控画面的模糊、朦胧感。所以安装时一定要注意不要用手捏镜头的两端，这样很容易在镜片上留下指纹。万一镜头沾上指纹或者灰尘，一定要用专用的拭纸来擦，而不要用纸巾、软布蘸酒精擦拭(很容易破坏掉镜头表面的镀膜)。

    4.电子快门或白平衡设置有问题

    摄像机出厂时各种调节装置一般都会设在最佳的默认位置，没有特别需要的话安装时最好保持默认设置不变。

    5.后焦需要调整

    所谓后焦(非法兰焦距)，是指镜头最后一枚镜片表面顶点到焦平面的距离。变焦调节后，聚焦调节到最佳位置画面仍然不清晰(或者将镜头长焦端对焦清楚然后，变焦推至广角端，观察广角端画面是否清楚)，有可能是后焦的问题。

    有些摄像机(或者镜头)上带有后焦调节装置，也有一些在出厂时将跑焦控制在很小的范围内，如果没有后焦调教装置而又确认存在后焦问题，只能返修、添加转接环或者更换相应的产品。

    6.摄像机或者镜头本身的像素不够

    摄像机高性能的实现有赖于机身和镜头的完美搭配，最重要的一点就是分辨率一致。如果使用的是标清模拟摄像机，就算配的是百万高清镜头，显示出的画面仍然不清晰;相反，如果是高清摄像机配的普通镜头，那么摄像机的百万像素就没有办法体现出来。

    使用好的监控摄像机镜头减少维护成本

    在安防应用中，由于前端设备容易受到潮气、振动、热胀冷缩等环境因素的干扰，在使用一段时间后，极易出现聚焦点偏移造成图像模糊、不稳定、老化快等问题。因此，工程施工时还要考虑系统维护成本。